小兒肺動(dòng)脈高壓

(一)發(fā)病原因肺動(dòng)脈高壓常見(jiàn)于先天性心臟病、新生兒持續肺動(dòng)脈高壓、缺氧性疾患(如支氣管哮喘、嬰幼兒肺炎、高原性心臟病及支氣管發(fā)育不良等)和原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓等。
1.分類(lèi) (1)按病因分：
①原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓：指引起肺動(dòng)脈高壓的原因不明。
②繼發(fā)性肺動(dòng)脈高壓：指肺動(dòng)脈高壓有原因可查。小兒最常見(jiàn)的原因為先天性心臟病，特別是左向右分流組中大型室間隔缺損，動(dòng)脈導管未閉等。
(2)按程度劃分：一般為大多數學(xué)者接受的劃分方法有：
①肺動(dòng)脈收縮壓：4～5.3kPa(30～40mmHg)時(shí)為輕度;5.3～9.3kPa(40～70mmHg)為中度;>9.3kPa(>70mmHg)以上為重度。 ②以肺動(dòng)脈收縮壓和體動(dòng)脈收縮壓的比例(Pp/Ps)來(lái)劃分：Pp/Ps<0.45為輕度;Pp/Ps 0.45～0.75為中度;Pp/Ps>0.75為重度。
(3)按血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)分為：
①被動(dòng)性肺動(dòng)脈高壓：由于左房壓和肺靜脈壓升高，通過(guò)肺微血管影響到肺動(dòng)脈造成肺動(dòng)脈高壓，如左心衰竭、二尖瓣疾病、三房心、肺靜脈阻塞病。
②動(dòng)力性肺動(dòng)脈高壓：由于肺動(dòng)脈的高血流引起肺動(dòng)脈壓力升高，如左向右分流型先天性心臟病。
③反應性肺動(dòng)脈高壓：肺小動(dòng)脈痙攣、動(dòng)脈壁肌肉肥厚或收縮引起肺血管阻力升高，如肺源性心臟病、原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓。
④閉塞性肺動(dòng)脈高壓：主要是由于肺動(dòng)脈栓塞。不同程度的肺動(dòng)脈閉塞和肺血管床減少、肺動(dòng)脈血管內皮增生、平滑肌肥大、膠原堆積、管腔變窄，是各種肺動(dòng)脈高壓晚期共同病理表現。
2.繼發(fā)性肺動(dòng)脈高壓病因 根據流體力學(xué)原理，肺動(dòng)脈壓與肺靜脈壓，肺血管阻力和肺血流量有關(guān)，可以公式表示即：pa = pv+Rp·Qp。式中pa指肺動(dòng)脈壓，pv為肺靜脈壓，Rp為肺血管阻力，Qp為肺血流量。凡引起pa 、Rp和Qp增加的因素均可致肺動(dòng)脈高壓。
(1)肺血流量增加：左向右分流的先天性心臟病，如房間隔缺損、室間隔缺損、動(dòng)脈導管未閉、房室通道、永存動(dòng)脈干及單心室等，此類(lèi)疾病所致肺動(dòng)脈高壓系由于Qp增加而引起。 (2)肺血管病：主要由肺血管阻力(Rp)增加所致。
①彌漫性肺栓塞病：如血栓、膿栓、羊水栓塞、血紅蛋白鐮狀細胞病的原發(fā)性肺動(dòng)脈血栓形成。
②肺動(dòng)脈炎：由大動(dòng)脈炎、雷諾綜合征、硬皮病、系統性紅斑狼瘡、多發(fā)性肌炎、皮肌炎、嗜伊紅細胞增多綜合征、結節性動(dòng)脈炎等累及肺動(dòng)脈所致。
(3)肺部疾病： ①慢性阻塞性肺部疾病(COPD)：見(jiàn)于支氣管哮喘、肺氣腫、慢性支氣管炎。 ②彌漫性間質(zhì)性或肺泡性疾病：如特發(fā)性肺含鐵血黃素沉著(zhù)癥、結節病、肉芽腫病、肺間質(zhì)纖維化，肺泡蛋白沉著(zhù)癥、肺泡微石癥。 ③肺泡通氣不足：原發(fā)性及神經(jīng)肌肉性肺泡通氣不足。
(4)高原性肺動(dòng)脈高壓。
(5)肺靜脈性高壓：前已述及當pv升高時(shí)，pa也必然升高。引起肺靜脈高壓的疾病見(jiàn)于三房心、二尖瓣狹窄、完全性肺靜脈異位引流伴肺靜脈梗阻等。
3.原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓病因 本病病因不清，可能是一種先天性多種因素共同作用的結果：
(1)類(lèi)似于原發(fā)性高血壓，屬于神經(jīng)-體液性疾病。
(2)肺動(dòng)脈炎的繼發(fā)性血管病變。
(3)膠原性(結締組織)疾病的肺血管改變。
(4)慢性微型栓子栓塞的結果。
(5)家族遺傳性。文獻報告25個(gè)家庭成員中有63例患肺動(dòng)脈高壓。有一點(diǎn)可以肯定，原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓無(wú)先天性心肺疾患。
(二)發(fā)病機制
1.肺動(dòng)脈的結構和血流
(1)肺動(dòng)脈結構：從組織學(xué)將肺動(dòng)脈分為3段：
①彈力動(dòng)脈段：外徑大于1mm，與支氣管并行，富于環(huán)紋的彈力纖維，肌肉組織少。
②肌型動(dòng)脈段：此段與毛細支氣管、呼吸性毛細支氣管及肺泡管并行。管壁有較多肌肉組織，管壁薄，管腔大，管壁雖有收縮和舒張功能，但阻力不大。其外徑<1mm。
③微小動(dòng)脈段：自肺泡管而下，入肺泡壁外徑<80μm，肌層缺如，僅留內皮細胞層。
(2)肺血流分布：主肺動(dòng)脈短而粗，距離右心室底部不到4cm，即分成左右兩支，右肺動(dòng)脈占全部血流55%，左肺動(dòng)脈占45%。 2.肺循環(huán)的調節 肺循環(huán)是一個(gè)相對低壓力，低阻力和擴張性大的系統。在肺循環(huán)的調節中，被動(dòng)調節占有相當重要位置，其次為主動(dòng)調節和體液調節。
(1)肺循環(huán)的被動(dòng)調節;影響較大的因素是血液流體靜力壓和心輸出量。
①血液流體靜力壓：肺血管分2類(lèi)：一類(lèi)為肺泡血管(alveolar vessels)，直接處于肺泡壓影響下，主要是肺毛細血管;另一類(lèi)為肺泡外血管(extra-alveolar vessels)，包括肺實(shí)質(zhì)內血管與肺實(shí)質(zhì)外血管。其中肺泡血管和肺實(shí)質(zhì)內血管都受血液流體靜力壓與肺充氣狀態(tài)的影響。正常人直立時(shí)，肺尖部比肺底部大約高30cm，由于血液受重力作用，肺底部血管內液體靜力壓比肺尖部高3.1kPa(23mmHg)，這一壓力差使全肺的血液自上而下逐漸增多，上下相差可達5～10倍，這就會(huì )影響肺泡血管內壓及其與肺泡壓間的壓差而影響肺血流的分布。根據West離體肺灌流制備實(shí)驗結果將肺自上而下分為3個(gè)區帶(zone)，PA、Pa 、Pv分別表示肺泡壓，肺泡血管動(dòng)脈端壓力和靜脈端壓力。一般情況下Pa>PA，血液推動(dòng)壓為正值;而肺泡血管是否能保持通暢則決定于跨壁壓(Pa-PA)，Pa> PA時(shí)血管通暢，Pa PA，毛細血管被動(dòng)擴張，有血液通過(guò)，在心臟舒張期，Pa降低，Pa< PA肺泡血管受壓而閉合，血液停止通過(guò)，因此血液在肺中部呈間斷性流動(dòng)。第三區帶(肺下部)，由于重力作用而產(chǎn)生的血液流體靜力壓效應，使Pa>Pv>PA，跨壁壓為正值，肺泡血管多被擴張，這是由重力作用引起的血液流體靜力效應。
②心輸出量的變化對肺循環(huán)影響：肺泡血管具有極大順應性，肺動(dòng)脈壓稍有升高即產(chǎn)生明顯的被動(dòng)擴張;一部分肺泡血管在心輸出量和肺動(dòng)脈壓均正常時(shí)并不開(kāi)放，而在高心輸出量下，肺動(dòng)脈壓的輕微升高即足以使這部分血管開(kāi)放，增加新的血流道路。根據Poiseuille公式R=△P/Q，肺循環(huán)血管阻力(R)與肺血流量(Q)成反比。當肺動(dòng)脈壓(P)不變或輕度升高，而肺血流量的增加，肺血管阻力降低或改變并不大。左向右分流的先天性心臟病早期，肺血流量增加許多但肺血管阻力不高與肺動(dòng)脈壓正常或稍有升高有關(guān)，這種改變和肺泡血管順應性及血管開(kāi)放不無(wú)關(guān)系。
(2)肺循環(huán)的主動(dòng)調節：肺循環(huán)主動(dòng)調節的基礎是肺血管平滑肌在神經(jīng)、體液和化學(xué)因素以及血管自身調節的作用下產(chǎn)生舒縮反應，使血管阻力和肺動(dòng)脈壓力發(fā)生改變。
①肺循環(huán)神經(jīng)調節： A.肺血管的神經(jīng)支配：肺血管主要由交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)支配，多數神經(jīng)纖維位于血管平滑肌的肌層外緣內5～10μm，較大的彈性動(dòng)脈其神經(jīng)分布多于肌性肺動(dòng)脈;外徑小于30μm的肺動(dòng)脈無(wú)神經(jīng)分布，因此肺小動(dòng)脈水平通過(guò)神經(jīng)調節影響血管阻力和改變血流的可能性較小。 B.自主神經(jīng)系統的調節作用：中樞神經(jīng)系統通過(guò)自主神經(jīng)對肺循環(huán)進(jìn)行調節。刺激胸部迷走交感神經(jīng)、頸交感神經(jīng)節和星狀神經(jīng)節能引起肺動(dòng)脈壓升高，并證實(shí)這種升高由于肺血管收縮引起。 C.外周化學(xué)感受器和壓力感受器的反射機制：從中樞傳出神經(jīng)和傳入神經(jīng)的任何一個(gè)環(huán)節切斷頸動(dòng)脈體化學(xué)感受器反射弧，均可使缺氧引起的肺動(dòng)脈壓反應明顯增強，從而提出該反射參與缺氧時(shí)肺循環(huán)的調節，并在一定程度上具有增加心輸出量，代償缺氧，阻延缺氧性肺動(dòng)脈高壓發(fā)展進(jìn)程的作用。
②肺循環(huán)的體液調節：許多生物活性物質(zhì)在肺內被激活、滅活、合成或釋放，其中許多生物活性物質(zhì)對肺血管舒縮有重要作用。在肺循環(huán)的調節中尤其在區域性肺血流量分布方面，體液調節起重要作用，而且不需要神經(jīng)參與。組胺釋放;血管緊張素Ⅱ;前列腺素，尤其是PGF2a、PGD2、PGE2和TXA2;白三烯特別是LTC4、LTD4等均具有肺血管收縮作用。新近發(fā)現的內皮細胞產(chǎn)生和釋放的內皮依賴(lài)性舒張因子(EDRF)，可直接作用于平滑肌細胞，激活平滑肌細胞胞漿內可溶性與苷酸環(huán)化酶，使cGMP增多，促進(jìn)蛋白質(zhì)磷酸化從而使血管平滑肌松弛和血管擴張。內皮細胞還可以釋放一些生長(cháng)因子，直接刺激血管平滑肌細胞肥大和增殖。 3.肺動(dòng)脈高壓的基本機制 肺動(dòng)脈高壓基本機制可簡(jiǎn)單地用Ohm定律解釋?zhuān)琑p= (pa-pv)/Qp 。Rp代表肺循環(huán)阻力;Qp代表肺血流;pa代表肺動(dòng)脈平均壓，pv代表肺靜脈平均壓。此公式經(jīng)整理可為： pa=pv+Rp×Qp 從公式可以看到，當肺靜脈壓、肺血管阻力或肺血流量增加時(shí)，肺動(dòng)脈壓即可升高。
(1)肺靜脈壓增高：各種原因長(cháng)期引起肺靜脈高壓可逆傳引起肺毛細血管壓和肺動(dòng)脈壓增高。當肺毛細血管壓超過(guò)血液膠體滲透壓時(shí)，血管內液體向組織間隙滲出增多，使肺的順應性降低，導致肺泡缺氧以及肺血管收縮，加重肺高壓。
(2)肺血管阻力增加：液體流經(jīng)圓柱形管道時(shí)，其阻力、壓力與流量關(guān)系可由Pois-suille修改的公式?jīng)Q定：R=(8π)(l/kr4)(η)。其中R為阻力，l是管的長(cháng)度，r是管的半徑，η為液體黏度。其中l血管長(cháng)度在疾病前后無(wú)明顯改變，影響肺血管阻力的主要因素是變化的黏度η、管腔半徑和血管數。
①黏度改變：黏度改變常由紅細胞增多癥引起，血細胞比容加大使黏度增加，影響肺血管阻力。肺血管阻力與紅細胞比積大致成對數關(guān)系。
②血管數目的改變： A.肺血管床貯備：當肺血管數量減少時(shí)，其他肺血管代償性擴張和開(kāi)放，據研究肺血管數減少75%以上時(shí)，靜息肺動(dòng)脈壓才可能上升，說(shuō)明肺血管床貯備能力很大。但在新生兒、嬰兒肺血管床貯備有限，這是由于新生兒、嬰兒肺血管數目少，血管再開(kāi)放是有限的，同時(shí)肺血管中層肥厚，限制血管的擴張，致使肺血管阻力增高，且發(fā)生肺動(dòng)脈高壓。 B.肺泡動(dòng)脈數量減少：伴隨腺泡生長(cháng)的肺泡內動(dòng)脈到8～10歲才發(fā)育完成，肺泡動(dòng)脈是控制肺循環(huán)和氣體交換的關(guān)鍵血管段。正常情況下肺泡動(dòng)脈與肺泡比例為1∶10，肺泡動(dòng)脈與肺泡同時(shí)生長(cháng)，二者比例固定，而肺血管阻力增高的病人，肺泡動(dòng)脈與肺泡比例減少到1∶30，即約2/3的肺泡未發(fā)育，肺血管床明顯減少，加速肺血管阻力增加和肺動(dòng)脈高壓。
③血管腔內徑減少：管腔內徑減少是否造成肺動(dòng)脈壓增高，主要決定于受累血管的數目程度，引起管腔內徑減少有： A.血管外部受壓或收縮：肺水腫時(shí)，增大的左房擠壓氣道，引起肺泡缺氧和肺血管收縮。 B.肺血管壁增厚：肺血管壁增厚都將使血管腔變窄，增厚的肌層或血栓機化引起的偏心性?xún)饶さ脑龊瘢忍煨孕呐K病肺動(dòng)脈高壓和肺血管阻力增加的重要原因是肺血管壁的肥厚。 C.肺血流增加：當先天性心臟病分流量大于正常心排血量?jì)杀叮蝿?dòng)脈壓可無(wú)改變，這由于肺血管代償性擴張結果，當分流量進(jìn)一步增加，超過(guò)肺血管擴張的限度，將發(fā)生動(dòng)力性肺動(dòng)脈高壓，需要說(shuō)明的是肺血流量增加本身不一定引起肺動(dòng)脈高壓。往往是由于肺小動(dòng)脈阻塞、狹窄后阻力增加的結果，因為肺小動(dòng)脈阻力與肺小動(dòng)脈半徑的4次冪成反比。有些學(xué)者觀(guān)察到，大的室間隔缺損常在生后2個(gè)月就有明顯的肺小動(dòng)脈中層肥厚和管腔的狹窄。
4.肺動(dòng)脈高壓的病理改變
(1)動(dòng)力性肺動(dòng)脈高壓的基本病理改變：動(dòng)力性肺動(dòng)脈高壓可引起致叢性肺動(dòng)脈病，致叢性肺動(dòng)脈病早期是肌型肺動(dòng)脈中層肥厚、細動(dòng)脈肌型化、細胞性?xún)饶ぴ錾肮芮蛔冋?病變進(jìn)一步發(fā)展，膠原和彈力纖維增多，引起板層樣排列的內膜纖維化，這種向心性板層樣內膜纖維化嚴重者可使管腔完全閉塞，后期可出現擴張性改變、類(lèi)纖維素壞死、動(dòng)脈炎及叢樣病變形成。
(2)病理改變分級：高動(dòng)力型肺動(dòng)脈高壓，Heath等首先提出6級分類(lèi)法：Ⅰ級顯示肺動(dòng)脈中層肥厚;Ⅱ級為肺動(dòng)脈中層肥厚及內膜細胞性增生;Ⅲ級出現肺動(dòng)脈阻塞性?xún)饶だw維化;Ⅳ級叢狀病變;Ⅴ級在前4級基礎上出現肺動(dòng)脈擴張性病變;Ⅵ級有壞死性肺動(dòng)脈炎。阜外醫院病理科提出4級分類(lèi)法：將Heath描述Ⅰ、Ⅱ級病變歸為Ⅰ級(輕度);Ⅱ級是Heath分類(lèi)的Ⅲ級(中度);Ⅲ級是Heath分類(lèi)中的Ⅳ和Ⅴ級(重度);Ⅳ級是Heath分類(lèi)的Ⅵ級(極重度)。并提出Ⅰ、Ⅱ級病變屬可逆性;Ⅲ級屬臨界性病變，患者術(shù)后遺留持久性肺動(dòng)脈高壓，但也有的可幾乎恢復正常，而Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ級已有高度固定的肺血管阻力，廣泛和不可逆性的阻塞性肺血管病變。
(3)病變分級與肺動(dòng)脈平均壓和總阻力關(guān)系：根據阮英茆的研究：主肺動(dòng)脈平均壓在6.7kPa(50mmHg)以上，總阻力>1000dyn·s·cm -5屬Ⅲ、Ⅳ級病變，多數死于肺動(dòng)脈高壓的并發(fā)癥，當主肺動(dòng)脈平均壓小于6.7kPa(50mmHg)，總阻力600～800dyn·s·cm-5，中度升高時(shí)均死于肺動(dòng)脈高壓以外的原因。并提出雙向分流的左向右分流先天性心臟病屬Ⅲ、Ⅳ級病變，提示多向分流病人多數有晚期肺血管病變。